型钢混凝土临界保护层厚度研究

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型钢混凝土临界保护层厚度研究

第32卷第3期　　　　　　　　　　　　　　山

2006年2月文章编号:100926825(2006)0320073203

SHANXI　ARCHITECTURE

西建

32No.3筑　　　　　　　　　　　　　Vol.

Feb.

2006

?73?

型钢混凝土临界保护层厚度研究

贺广零　卢晋福　王国玉

摘　要:通过建立拉断破坏模型、剪切破坏模型和基于塑性极限分析的上限定理,经过理论推导得出型钢混凝土的临界

保护层厚度,并将所得结果与试验值、规范规定值进行比较,从而为型钢混凝土的粘结滑移性能的研究提供了重要参考。关键词:型钢混凝土,保护层厚度,拉断破坏,剪切破坏,塑性极限分析中图分类号:TU311.2文献标识码:A

引言

型钢混凝土粘结滑移性能是研究型钢混凝土的关键问题之

一,而型钢混凝土保护层厚度的确定是进行型钢混凝土粘结滑移性能研究的前提,因此,要准确分析型钢混凝土的粘结滑移性能,首先必须确定型钢混凝土的临界保护层厚度。从现有的资料来看,钢筋混凝土保护层厚度的研究已经趋于成熟。然而,型钢混时,受力较为合理,经向和环向杆件轴力都较小。主要原因是在矢高比为0.19的条件下,从中点附近的环向杆件到最边缘的环向杆件都能起到箍的作用,从而使得经向杆件的轴力得到了合理的分布,在矢高比为0.19时,即工况4长短轴的上下弦杆件的轴力值基本都在-100kN～100kN之间。

而其他三种工况基本上最边缘的两三圈环向杆件才能起到箍的作用,因此不但这几圈环向杆件的轴力很大,杆件的轴力分布极不合理,其中工况1大值为700kN,14.m,0.19时,该网壳凝土保护层的研究还处于发展阶段,其力学模型还不完善,下面从拉断破坏模式、剪切破坏模式和塑性极限定理的角度分析,经过理论推导,得出型钢混凝土的临界保护层厚度。

1　基本假设

在试验的基础上,如图1所示的保护层斜向劈裂模型可做如下假定:

自振周期不到1s。在分别考虑两种情况时频率的分布都比较均匀,间隔较小,个别频率存在重叠现象,特别是在低频部分。频率总体呈现连续型台阶式上升分布。

2),,且频率,,1.2623Hz～;,3.2937Hz～,2.5倍左右。因此,在实,。

3)总的'来说,前十阶振型里,其中第1,3振型为水平振动,第2,4,5,6,7,9,10振型为竖向振动。很显然,前十阶振型以竖向振动为主。因此,在考虑网壳的地震反应时,应同时考虑水平地震和竖直地震的效应组合,扭转的影响可以忽略不计,按振型分解反应谱法分析该网壳的地震反应时,应至少取前20阶振型。参考文献:

[1]沈祖炎,陈扬骥.网架与网壳[M].上海:同济大学出版社,1998.46248.[2]王　蕾,徐　晓,李红梅,等.局部双层网壳结构的静力特性分析[D].保定:河北农业大学,2002.[3]张　明.K型单层球面网壳结构的静动力性能分析[

D].北京:中国建筑技术开发总公司,2002.

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[5]曹国峰,陆余年,姚念亮.黄山体育馆屋盖网壳静动力分析[D].上海:上海建筑设计研究院有限公司,2004.

5　动力计算结果

为了详细了解K型双层网壳的自振特性,选取矢高为14.7m的K型双层网壳模型,采用子空间迭代法分别计算了不考虑屋面板重量和考虑屋面板重量两种情况的前40阶振型[4]。

其中考虑屋面板重量为第一种情况,不考虑屋面板重量为第二种情况。第一种情况的第一阶频率为1.2623Hz,第十阶为3.6092Hz,而第二种情况的第一阶频率为3.2937Hz,第十阶频率为9.3925Hz,很明显第一种情况即考虑屋面板重量时频率要小于不考虑时,周期要大于不考虑时。两种情况的周期都较小,都没有超过1s,最大为第一种情况的第一阶振型所对应的周期为0.7922s。

6　动力分析结论

[5]

1)该结构频率的自振频率较小,在考虑第一种情况时,最大

Staticanddynamicanalysisofdouble2layerellipticalreticulatedshell

WANGGuo2gang　WEIJian2guo　WANGGuo2zheng

Abstract:UsingANSYSanalysisprogram,thestaticanddynamicanalysisofdouble2layerreticulatedshellisdone,accordingtoitsconstruc2tioncharacteristics.Throughstaticanalysisofreticulatedshellwithdifferenthighisdone,andalsodothemodeanalysisofit.Theresultspro2videdthereferenceforthedouble2layerreticulatedshelldesign.Keywords:double2reticulatedshell,ellipticalreticulatedshell,static

收稿日期:2005208202

作者简介:贺广零(19822),男,北京科技大学硕士研究生,北京　100083

卢晋福(19512),男,硕导,副教授,北京科技大学,北京　100083王国玉(19812),男,北京科技大学硕士研究生,北京　100083

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第32卷第3期

山2006年2月

西建筑

当q=τbf时,c取临界值ccr,则:

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